[发明专利]反向代理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反向代理技术，尤其是关于一种应用于网络影音（internet video/audio）的反向代理系统及其代理方法。

背景技术

随着网络蓬勃发展及IP讯务（IP traffic）技术成熟，且为了因应网络影音持续增加的趋势，网络服务提供者往往建置大量的反向代理服务器（Reverse Proxy，以下简称服务器）以降低频宽消耗；此外，网络服务提供者也同时致力于网络影音加值应用来服务用户，近年来网络服务提供者是采用HTTP-based adaptive bit-rate streaming技术提供影片，把影片压制成多种位率（bitrate）并进行切片，以依据用户观看进度和可用频宽来给予合适片段，然而这样的技术却容易增加影片的储存空间，同时也因此造成反向代理服务器的储存空间的浪费。因此，服务器之间如何有效地进行组织与分工，以在降低频宽消耗的同时，也能减少储存空间的浪费，便成为网络服务的重要议题。

如图1A和图1B所示，其说明现有反向代理技术的主要具体实施的示意图，于图1A中，代理服务器集群5包含代理服务器51、52、53，此数量仅为举例说明，实施时不以此为限，各代理服务器51、52、53间是独立作业的，其中，代理服务器51、52、53可用于处理请求内容，且可储存档案(如影片档案)A1、A2、A3等，当用户70提出请求时，通过轮询式（round robin）网域名称系统（DNS）服务器进行分配，例如，用户70由第一代理服务器51来进行服务，若第一代理服务器51中已储存有所要求影片，则由第一代理服务器51提供该影片，若未储存有该影片，则可至原站(original site)服务器8取得并储存该影片于第一代理服务器51，之后，用户71、72、73提出请求后，则依轮询式分配至各代理服务器51、52、53（如图箭头所示），然而此代理机制可能导致每一代理服务器51、52、53储存有相同影片内容，最糟糕甚至是每一代理服务器51、52、53都储存相同影片（如图所示），如此不仅造成储存空间造成浪费，且增加新的代理服务器时也无助于提升快取命中率。

于图1B中，代理服务器集群6包含代理服务器61、62、63，此数量同样仅是举例说明，每一代理服务器61、62、63可用于处理请求内容，且可储存影片档案A1、A2、A3等，同样地，各代理服务器61、62、63间仍是独立作业，此机制是利用（第七层）负载平衡器7来取代轮询式DNS服务器的工作分配，负载平衡器7可辨识用户请求内容，并将相同请求内容交给同一代理服务器处理，换言之，相同影片内容仅需于储存一次，例如，当用户70提出请求时，通过负载平衡器7分配后由第一代理服务器61来进行服务，同样地第一代理服务器61已储存有所要求影片则由第一代理服务器61提供该影片，若未储存有该影片，则至原站服务器8取得并储存该影片于第一代理服务器61，接着，用户71、72所提出请求经负载平衡器7判断后，与用户70请求相同，则同样会由第一代理服务器61提供代理服务，如此将能有效提升整个快取命中率，但此代理机制于设备扩展时将受限于负载平衡器7所能提供服务能力的上限，且不仅有单点失效（Single Point of Failure）的问题，同时负载平衡器7因价格高昂，皆使此代理机制设备扩展受到许多限制。

此外，现有反向代理技术并无法直接有效的处理存取次数较高的影片，导致如果该影片储存于特定代理服务器时，容易造成该特定代理服务器过载的问题。

因此，如何找出网络影音更佳的反向代理技术，特别是不改变现行代理机制的架构下，提出一种新的反向代理机制，同时避免现有代理机制的各项缺失，像是快取命中率问题、档案重复储存所造成储存空间浪费、负载平衡器对于代理服务器扩增时的限制、甚至是对存取次数高的档案(如热门内容影片)的处理方式等，实为目前亟欲解决的技术课题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的为提供一种高快取命中率且可有效处理热门内容影片的反向代理系统及其方法，以降低服务器过载的发生。

本发明的另一目的为提供一种易于水平扩展且弹性部署的反向代理系统及其方法，以有效增减反向代理系统的系统能力与效能。